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Combinaciones de carga en estructuras metalicas

Todo lo relacionado con al analisis de estructuras y elementos finitos.

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mekafime
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#1

Jue Ene 05, 2012 11:25 am

Estimados, estoy modelando una estructura metalica 3500 m2 (area de 70x50 m2), en femap, la cual esta techada con TR-4, el detalle es que en la carga muerta coloco el peso de las calaminas ( 5kg/m2), distribuida sobre las viguetas y cargo gravedad a mi sistema, para la carga viva asumo 10 kg/m2 (por operacion al montar las calaminas, con ello mis resultados me diseñan una nave que pesa demasiado en fierro casi 120 Ton. y he visto naves igual de grandes que tienen menos fierro), pero en norma reglamento nacional de peru indica que la carga viva para techos ligeros es de 30 kg/m2, por tanto cual debería usar para calcular mi nave, y si usara los 30 como indican mi nave tendria que pesar mas aun, por la inmensa cantida de fierro que presentaria.

Las combinaciones de carga que uso son:
1.4D
1.2D+1L+1.5S(x,y)

Espero sus comentarios, gracias.

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noeliro
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#2

Jue Ene 19, 2012 1:33 pm

Buenas amigo, opino que debes de utilizar los valores que indican la norma, no importando si te da mucho o poco material, debes tener presente que esos valores son obligatorio para los calculos y de esos valores debes partir, ahora bien, quedara de parte tuya, usarlos o no.
Lo otro que puede estar pasando es que el programa con el cual estes calculando la estructura ya este tomando en consideracion el peso propio de las vigas y las correas y tu se lo estes volviendo a introducir.
Por otra parte el peso de 120 toneladas (120.000,oo kgs) que te esta dando no lo veo exagerado, porque el area techada es grande son: (Tresmil quinientos metros cuadrados) (3.500,oo mts²) y si divides 120 mil entre 3500 mts² te da algo asi como 34,28 kgs/mt², es decir 34,28 kilos de hierro por cada metro cuadro de area techada, lo cual es razonable, no me parece nada exagerado. Posiblemente hayas visto otras estructuras que a simple vista parecieran mas livianas, pero eso solo se sabe es echando numero amigo.
Seria bueno tambien nos dijeras cual programa de calculo estas utilizando.-
Cordiales Saludos Ing. Noel Rodriguez.-

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hquintana
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#3

Jue Ene 19, 2012 6:47 pm

Los valores de carga que estas usando y a vuelo de pajaro coincido con la estimación de Noel. no me parecen exagerados. Noto que son pesos razonables. Sería interesante que nos mostraras lo que has hecho. Para ser franco, debemos revisar el criterio de diseño, análisis de carga, determinación de los valores de la acción del viento, entre otros. :correr:


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mekafime
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#4

Jue Ene 19, 2012 10:35 pm

noeliro escribió:Buenas amigo, opino que debes de utilizar los valores que indican la norma, no importando si te da mucho o poco material, debes tener presente que esos valores son obligatorio para los calculos y de esos valores debes partir, ahora bien, quedara de parte tuya, usarlos o no.
Lo otro que puede estar pasando es que el programa con el cual estes calculando la estructura ya este tomando en consideracion el peso propio de las vigas y las correas y tu se lo estes volviendo a introducir.
Por otra parte el peso de 120 toneladas (120.000,oo kgs) que te esta dando no lo veo exagerado, porque el area techada es grande son: (Tresmil quinientos metros cuadrados) (3.500,oo mts²) y si divides 120 mil entre 3500 mts² te da algo asi como 34,28 kgs/mt², es decir 34,28 kilos de hierro por cada metro cuadro de area techada, lo cual es razonable, no me parece nada exagerado. Posiblemente hayas visto otras estructuras que a simple vista parecieran mas livianas, pero eso solo se sabe es echando numero amigo.
Seria bueno tambien nos dijeras cual programa de calculo estas utilizando.-
Cordiales Saludos Ing. Noel Rodriguez.-

Estimado Ing. Noel Rodriguez, estoy usando el femap v.10.3 (nastran) para el calculo por elementos finitos.


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mekafime
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#5

Jue Ene 19, 2012 10:43 pm

hquintana escribió:Los valores de carga que estas usando y a vuelo de pajaro coincido con la estimación de Noel. no me parecen exagerados. Noto que son pesos razonables. Sería interesante que nos mostraras lo que has hecho. Para ser franco, debemos revisar el criterio de diseño, análisis de carga, determinación de los valores de la acción del viento, entre otros. :correr:
Doctor, agradesco su respuesta, con una imagen quizas ilumine los datos que me pide.
Imagen
Columnas: W18x76
Vigas: W18x76
Viguetas: C6"x2"x1"x1/8"
Arriostre lateral: L 4"x4"x5/16"
Arriostre de techo: Barra lisa 5/8"


juanjose.cisneros
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#6

Vie Ene 20, 2012 10:42 am

Estimado compañero del foro:

En primer lugar comentarle que siempre hay que buscar un equilibrio entre peso estructural y mano de obra implicada. Así pues si la zona donde va a ejecutarse el proyecto el primer parámetro es más restrictivo, entonces habría que valorarse diferentes alternativas:

1) Empleo de cantoneras en extremos de las vigas: en definitiva, es incrementar la sección donde haya más requisiciones de momento
2) Utilizar otra tipología estructural:emplear cerchas en lugar de pórticos, porlo general son más livianas (aunque el precio / kg es superior siempre a la solución de pórticos)
3) La solución que ha utilizado puede optimizar la estructura pero, ¿ha pensado en la cimentación? La utilización de empotramientos en base en estructuras tipo nave induce momentos de gran envergadura en los apoyos, lo que repercute en cimentaciones de gran tamaño para evitar el vuelco.

Espero ayudarte.

Un saludo:

Juan José


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mekafime
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#7

Vie Ene 20, 2012 11:00 am

juanjose.cisneros escribió:Estimado compañero del foro:

En primer lugar comentarle que siempre hay que buscar un equilibrio entre peso estructural y mano de obra implicada. Así pues si la zona donde va a ejecutarse el proyecto el primer parámetro es más restrictivo, entonces habría que valorarse diferentes alternativas:

1) Empleo de cantoneras en extremos de las vigas: en definitiva, es incrementar la sección donde haya más requisiciones de momento
2) Utilizar otra tipología estructural:emplear cerchas en lugar de pórticos, porlo general son más livianas (aunque el precio / kg es superior siempre a la solución de pórticos)
3) La solución que ha utilizado puede optimizar la estructura pero, ¿ha pensado en la cimentación? La utilización de empotramientos en base en estructuras tipo nave induce momentos de gran envergadura en los apoyos, lo que repercute en cimentaciones de gran tamaño para evitar el vuelco.

Espero ayudarte.

Un saludo:

Juan José
Estimado Juan Jose:

Se desea que no sean cerchas sino pórticos. Pues para analizar la cimentación se hace aparte, obteniendo las reacciones del modelo propuesto, asumo que sera una gran zapata.

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hquintana
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#8

Mié Feb 08, 2012 9:21 am

1.- Puedes reducir la sección de las correas de techo si colocas arriostramientos laterales a fin de disminuir los efectos de Pandeo Lateral (Flexo Torsión). Eso se logra si incorporas a la mitad de la longitud de la correa o a un tercio de ella, un ariiostramiento que puede ser esa misma barra liso de 5/8" que colocas.

2.- El arriostramiento diagonal de pórticos (las cruces) procura que alcancen la inclinación 45° preferiblemente.

3.- Puedes articular el apoyo de las columnas y evitas las fundaciones a "momento" que como indica el compañero Juanjose implican dimensiones sumamente significativas.

4.- No has comentado que valores de carga de viento empleaste.

Saludos. :escr:


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mekafime
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#9

Jue Feb 09, 2012 4:40 am

hquintana escribió:1.- Puedes reducir la sección de las correas de techo si colocas arriostramientos laterales a fin de disminuir los efectos de Pandeo Lateral (Flexo Torsión). Eso se logra si incorporas a la mitad de la longitud de la correa o a un tercio de ella, un ariiostramiento que puede ser esa misma barra liso de 5/8" que colocas.

2.- El arriostramiento diagonal de pórticos (las cruces) procura que alcancen la inclinación 45° preferiblemente.

3.- Puedes articular el apoyo de las columnas y evitas las fundaciones a "momento" que como indica el compañero Juanjose implican dimensiones sumamente significativas.

4.- No has comentado que valores de carga de viento empleaste.

Saludos. :escr:

Estimado: no inclui las cargas de viento pues no tengo como cargarlo al sistema, como los valores son pequeños por aca en la fuerza de viento , no lo inclui.


heramir
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#10

Jue Feb 09, 2012 8:13 am

Ups! mekafime, cuidado con el viento, en este tipo de estructuras es obligatorio que hagas el análisis respectivo, mas con el modelo que adjuntas, la ASCE describe paso a paso como hacer el cálculo, si quieres revisar la NSR-10 titulo B, tambien se explica como calcular la carga de viento, pero no puedes obviarla.

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hquintana
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#11

Jue Feb 09, 2012 8:33 am

Estimado, buen día. :bana:

Entendiste lo de reducir "Lb" según la nomenclatura del AISC-360 2010, documento que te sugiero revises y verifiques tus diseños a flexión en las correas?

Otra cosa, debes ocuparte de las conexiones, pues este punto es de suma importancia y de elevada criticidad. No se si en el foro hay hojas en excel que te ayuden al respecto. Si las hay, revisa.

Por otra parte, en tu país debe estar normalizado la "Acción Mínima del Viento" pues aunque parezcan poco significativos, su incidencia en estructura de galpones si lo es. Por ejemplo, es seguro que tu estructura será sometida a la acción de viento ya sea succión o empuje, lo que te puede desprender ese techo. No digo que suceda, solo que el viento debe ser considerado y sus respectivas combinaciones de carga.

Puedo sugerirte un número conservador :SM032: , 30 kg/m2 a succión en techo y fachada a sotavento y ese mismo valor para empuje en barlovento. :SM022:

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hquintana
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#12

Jue Feb 09, 2012 8:45 am

Para eso estás empleando los arriostramentos laterales en los pórticos. Que inclinación les diste?

Articulaste en el análisis los apoyos? :SM032:

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hquintana
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#13

Jue Feb 09, 2012 12:42 pm

Pese a que 30 kg/m2 parece poco, es mejor a que no uses nada. De todos modos debes incluir el viento. Sería bueno revises lo que te sugiere "heramir" a fin de que hagas un cálculo del viento. No es dificil aparte de que es interesante su estudio. :SM088:

Si alguno me puede facilitar la NSR-10 título B se lo agradezco para ver como es el Criterio Colombiano que estoy seguro que es excelente!!! :SM023:

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yucapareja
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#14

Jue Feb 09, 2012 3:02 pm

El codigo colombiano esta basado en la ASCE, asi que es practicamente igual al de Venezuela (el nuestro esta desactualizado).

Saludos

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hquintana
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#15

Jue Feb 09, 2012 10:24 pm

Yo no he visto la NSR-10 :?: . Asumí que es excelente por las recurrentes recomendaciones de los colegas colombianos. Según indicas Daniel, esa norma también está sin actualización? :SM032:

Si ese es el caso, entonces no se caiga en discursos. Revisen el AISC-360-2010.

Amigo mekafime, siga dandonos información para ayudarle. :D

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